JP2009515905A - 口腔表面での細菌接着を阻害するか又は抑制する粒子、関連の組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 歯腐食のプロセスは、綿密に調査されてきた主題である。歯の腐食は、典型的には、歯の表面を削って侵食する、そしてあるいは歯肉や軟らかい歯組織の表面を刺激するか又は攻撃する、酸分泌性の細菌を含有するプラークの形成から始まるプロセスにより引き起こされる。プラーク形成は、歯のブラッシングや専門的な歯洗浄の数分後から始まり、それから数時間以内には、細菌の付着が生じる。
[0004] 本発明は、細菌の口腔表面への付着を壊す、及び/又は妨げる粒子と、該粒子を含有する組成物を提供する。該粒子には、(i)酸化化合物又は塩を有するコア、及び(ii)生体接着性ポリマーが含まれる。生体接着性ポリマーは、酸化化合物又は塩へ付いている。また提供するのは、該粒子を製造する方法、該粒子を使用してプラークの口腔表面での形成を阻害するか又は抑制する方法、そして他の関連する方法である。
[0008] 本発明は、表面(産業用、家事用、医学、ヒト、及び動物の体の表面が含まれる)へのバイオフィルム形成及び細菌接着、特に、歯表面への口腔プラーク沈着及び細菌接着を阻害するための組成物及び方法に関する。
[0010] 本発明はまた、生物学的表面や他の表面(例、歯表面、粘膜表面、及び/又は皮膚表面)への細菌接着/付着の予防のための利益をもたらすアプローチを概ね提供する。このアプローチは、生体接着性ポリマー、好ましくは、ポリサッカライド、デキストラン、及びヒアルロネート(hyaluronate(HA))のようなポリサッカライドと関連ポリマーの付着防止(anti-fouling)特性を利用する。本発明により、酸化ケイ素(SiO2)又は酸化亜鉛(ZnO)の粒子コアのような固体粒子コアへ安定的に付いているそのようなポリマーを含む粒子を提供する。生物学的表面であり得る、口腔表面のような表面へこれらの粒子を適用して、それへの微生物(例、細菌)付着に抗する、並びに処理済み表面への有機分子(例、有機スカム成分)による付着に抗する障壁を創出する。本発明は、そのような表面(例、歯の表面や口腔軟組織の表面)への細菌付着を阻害して、それによりバイオフィルム形成及び沈着の発現及び/又は割合を阻害する、及び/又はバイオフィルム接着の強度を低下させるための方法を提供する。それにより、口腔での使用の場合は、齲歯や歯肉炎及び歯周炎のような歯周病の発現を阻害することができる。例えば、SiO2又はZnOの粒子は、表面への適用のための製剤、例えば、歯磨き製剤や他の口腔用ケア消費者製品に含めることができて、好ましくは含めて、そして歯の専門家用の口腔用ケア製品に含めてもよい。
(1)ポリサッカライドと関連ポリマー;
(2)アルブミン、カゼイン、コラーゲン、フィブリン、ゼラチン、グロブリン(例、免疫グロブリン)、レクチン、プロラミン(アベニン、グリアジン、グルテリン、グルテン、グルテニン、ホルデイン、カフィリン、オリジン、ペンニセチン、セカリン、ゼインのような)、合成ポリアミド、及び標的化ポリペプチド(例、ポリペプチドアプタマー)のようなポリペプチド(ジペプチド、オリゴペプチドが含まれる);
(3)アクリレート及び(例えば、C1〜C4)アルキルアクリル酸塩及びエステルと(例えば、C1〜C4)アルキルアクリルアミドが含まれるアクリレート及び/又はアクリルアミドのモノマーの、互いと(例えば、ポリメチルメタクリレート)及び/又はアルギン酸又は他のコモノマー、シアノアクリレートとのホモ及びヘテロポリマーのような、アクリル酸ポリマー;
(4)非アクリル酸、不飽和カルボン酸のホモ及びヘテロポリマーのような他のポリ酸ポリマー、例えば、ポリ(クロトン酸、イタコン酸、及び/又はマレイン酸)ポリマー、ポリリン酸、ポリ(有機−リン酸又はホスホン酸)ポリマー、ポリ(有機−硫酸又はスルホン酸)ポリマー、ポリ(不飽和ヒドロキシカルボン酸)ポリマー、等のような他のポリ(不飽和カルボン酸、即ち、モノ、ジ、及びポリカルボン酸)ポリマー;
(5)ホモ及びヘテロポリヒドロキシアルカノエート(例、ポリ乳酸ポリマー、ポリグリコリド、等)、機能化ポリエステル(例、カルボキシル化ポリエステル、ヒドロキシポリエステル)、及びポリオルトエステルが含まれる、ポリエステル;
(6)ポリ(フマル−セバシン)酸ポリマーのようなポリ無水物;
(7)合成ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール(例、ポリエチレングリコール)、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタラート、等のようなポリアルキレンポリマー;
(8)ポリシロキサン;
(9)ポリウレタン;及び
(10)ポリ(ビニルアルコール)、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルハロゲン化物、ポリビニルフェノール、及びポリビニルピロリドンのようなポリビニルポリマーが含まれる。
[0044] 本発明の粒子は、それを含んでなる組成物の形態で使用に提供してよい。本発明による組成物は、コア材料、有孔度、サイズ、形態、ポリマー同一性、又はポリマー対粒子の付着の独自性(identity)において互いに異なる、異なる粒子の混合物を含んでよい。
実施例1−繋ぎアミン基を付加する粒子の前処理
[0058] SiO2(ZEODENT(登録商標)シリカ、平均直径8〜16μmの粒子、J.M Huber社、ニュージャージー州エジソン、アメリカより入手可能)をH2SO4/H2O2(75%/25% v/v)の強酸化溶液で腐食洗浄する。次に、このSiO2を3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)の沈着により修飾する。溶液沈着が好ましいが、蒸気沈着をその代用にしてよい。蒸気沈着の手段は、望まれない加水分解反応を回避するために、例えば、乾燥したグローブボックスにより提供され得るように、厳密な無水条件を利用する。酸性条件下での溶液沈着は、より広く適用可能な方法を提供する。このアプローチでは、SiO2を蒸留H2Oに分散させて、生じる溶液のpHをほぼ6.5のpH値へHNO3で調整する。次いで、この懸濁液を1時間撹拌して、その時間の後で1mLのAPTESを加えて、この懸濁液を再び撹拌する。24時間の撹拌後、濾過とエタノール及びアセトンでの洗浄により過剰のAPTESを除去する。沈着したAPTES分子の架橋連結が望ましい。SiO2表面での個別APTES分子の架橋連結(即ち、縮合)を促進するために、修飾したシリカを800℃で、好ましくは約8時間乾燥させる。ZnO粒子を同様に前処理して、ペンダントアミン基を提供してよい。
[0059] 実施例1に従って製造したアミノ修飾粒子コア、即ちAPTES修飾SiO2粒子(以下、SiO2+APTES)へ微生物ゴム、デキストランを共有結合させる。このポリサッカライドは、カルボニル基をその上に提供するようにはじめに前処理する。図1に示すように、デキストランを過ヨウ素酸ナトリム(NaIO4)で処理してサッカライド環(複数)を酸化して、アルデヒドカルボニル基を形成してギ酸を放出させる。この酸化反応の生成物は、(2)に対応するジアルデヒドである。表面結合したAPTESは、(2)を還元的にアミノ化(2)してシッフ塩基(構造示さず)を形成することが可能であり、これをシアノホウ水素化ナトリウム(NaBH3CN)により還元して、安定した二級アミン連結を形成する。デキストラン酸化の程度は、生成される(2)の量を調節するので、それはまた、デキストランとSiO2+APTESの間のグラフト密度(即ち、結合の数)を調節する。デキストランのグラフト密度を最適化するために、多様なデキストラン酸化時間:0.5、1、2、4、及び24時間を利用する。考慮される他の実験パラメータは、デキストランのサイズ(即ち、分子量)及び多分散性(即ち、分子量分布の幅)である。これら2つの構造特性はまた、個々のSiO2粒子の間の相互作用の程度に影響を及ぼすものである。この結果は、デキストラン連結SiO2粒子である。
実施例3−グリコサミノグリカンへコンジュゲートする粒子の製造
[0060] 以下に、実施例1のように製造したSiO2+APTES粒子へヒアルロネート(HA)を共役的にグラフトする。HAはカルボン酸の機能性を有するので、グラフティングに先立つ修飾は必要でない。ヒアルロネートのSiO2+APTESへの共有付加は、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)/N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)カップリング化学によって達成される(図2を参照のこと)。ヒアルロネートのSiO2+APTESに対するグラフト密度は、様々なEDC/NHS比によって調節される。
Claims (22)
- 酸化化合物又はその塩を含んでなるコア、及び
生体接着性ポリマーを含んでなる粒子であって、ここで生体接着性ポリマーは、酸化化合物又はその塩へ付いている、前記粒子。 - 生体接着性ポリマーが、ポリサッカライド又は関連ポリマー、ポリペプチド、ポリ無水物ポリマー、又はポリカルボキシレートポリマーより選択される、請求項1に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが、ポリサッカライド又は関連ポリマー及びポリカルボキシレートポリマーより選択される、請求項1に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが、置換又は未置換ポリ(サッカライド)ポリマー、ポリ(デオキシサッカライド)ポリマー、ポリ(糖酸)ポリマー、ポリ(糖アルコール)ポリマー、アクリル酸又は他のポリ酸ポリマー、及びカルボキシアルキルポリサッカライドより選択される、請求項1に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが、セルロース、キトサン、デンプン、グリコゲン、置換サッカライドポリマー、及び微生物滲出物より選択される、請求項1に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが、ポリサッカライドゴム及びグリコサミノグリカンより選択される、請求項1に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが、デキストラン及びヒアルロネートより選択される、請求項1に記載の粒子。
- コアの酸化化合物又は塩が、金属酸化物、非金属酸化物、半金属酸化物、及びこれらの塩より選択される、請求項1に記載の粒子。
- 酸化物又は塩が、金属炭素酸化物、金属リン酸化物、金属イオウ酸化物、及び金属ケイ酸塩より選択される、請求項8の粒子。
- 酸化化合物が単純酸化化合物である、請求項9に記載の粒子。
- 単純酸化化合物がSiO2及びZnOより選択される、請求項10に記載の粒子。
- 酸化化合物が、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩より選択される、請求項9に記載の粒子。
- 生体接着性ポリマーが酸化化合物又は塩へリンカーにより付いている、請求項1に記載の粒子。
- リンカーが結合及びリンカー分子より選択される、請求項13に記載の粒子。
- 請求項1に記載の粒子と担体を含んでなる組成物。
- 生体接着性ポリマーを酸化物コアへ付けることによって粒子を入手することを含んでなる、粒子を製造する方法。
- 生体接着性ポリマーを少なくとも1つのω−アミノアリファチル−トリ(アリファトキシ)シラン分子によりコアへ付ける、請求項16に記載の方法。
- ω−アミノアリファチル−トリ(アリファトキシ)シラン分子が、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチルトリメトキシシラン、及び2−アミノエチルトリエトキシシランより選択される、請求項16に記載の方法。
- 請求項1に記載の粒子と口腔表面を接触させることを含んでなる、口腔表面でのプラークの形成を阻害するか又は抑制する方法。
- 請求項1に記載の粒子と口腔表面を接触させることを含んでなる、細菌の口腔表面での付着を阻害するか又は抑制する方法。
- 請求項1に記載の粒子を口腔表面へ適用することを含んでなる、哺乳動物の全身の健康を維持するか又は促進する方法。
- 請求項1に記載の粒子と口腔表面を接触させることを含んでなる、該表面へのバイオフィルムの沈着又は細菌の付着を阻害するか又は抑制する方法。
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